Aplikasi Bahan Aktif Alami untuk Peningkatan Fungsi Edible Film Kitosan sebagai Pengemas Produk Pangan Hewani : Kajian Sistematis dan Meta-Analisis

Abstract

Dampak negatif dari kemasan pangan plastik sekali pakai meningkatkan minat riset terkait kemasan pangan ramah lingkungan. Edible film adalah salah satu jenis kemasan ramah lingkungan berbasis biopolimer. Kitosan merupakan salah satu jenis bipolimer potensial untuk pengembangan edible film. Saat ini, riset edible film kitosan diperluas ke arah kemasan pangan aktif karena kemampuannya sebagai agen antimikroba. Umumnya, peneliti juga menambahkan bahan aktif alami untuk memperkuat sifat aktifnya. Penelitian terkait topik ini telah banyak dipublikasikan dengan fokus kajian berupa efek perlakuan terhadap peningkatan sifat mekanik, fisik, dan fungsional edible film kitosan. Namun, hasil yang kontradiktif antar studi seringkali menyulitkan dalam menarik kesimpulan yang universal dan robust. Oleh sebab itu, studi ini dilakukan untuk mengevaluasi peran bahan aktif alami dalam meningkatkan tensile strength (TS), elongasi, water vapour permeability (WVP), ketabalan, dan sifat aktif edible film berbasis kitosan dengan pendekatan tinjauan sistematis dan meta-analisis mengacu pada panduan PRISMA 2020. Meta-analisis dari 26 artikel dengan 99 data TS, 96 data elongasi, 92 data ketebalan, dan 78 data WVP mengungkapkan bahwa perlakuan meningkatkan ketebalan (SMD = 2,038) dan WVP (SMD = -1,784) edible film kitosan secara signifikan tanpa memengaruhi TS (SMD = 0,324) dan elongasi (SMD = 0,008) edible film kitosan secara signifikan. Nilai I² yang tinggi (> 75 %) mengindikasikan efek antar studi sangat heterogen. Melalui analisis subgrup, berat molekul kitosan memengaruhi effect size untuk parameter TS dan WVP. Derajat deasetilasi kitosan memengaruhi effect size untuk parameter TS, elongasi, dan ketebalan. Jenis dan metode inkorporasi bahan aktif memengaruhi effect size dari semua parameter. Suhu pengeringan memengaruhi TS, elongasi, dan WVP tetapi tidak signifikan. Variasi konsentrasi bahan aktif alami juga memengaruhi effect size, terutama untuk parameter elongasi. Penambahan bahan aktif alami > 4 % tidak disarankan untuk meminimalkan efek negatif terhadap sifat film, khususnya TS dan elongasi. Ulasan ini juga menilai hubungan antara perlakuan dengan peningkatan kemampuan edible film kitosan dalam mempertahankan kualitas produk hewani selama penyimpanan berdasarkan indikator TBA dan total mikroba. Meta-analisis dari 16 artikel dengan 139 data nilai TBA dan 320 data total mikroba menunjukkan bahwa perlakuan terbukti dapat memperkuat aktivitas antioksidan dan antimikroba edible film berbasis kitosan. Namun, perbedaan antara produk terkemas edible film nonaktif, produk terkemas edible film aktif, dan produk terkemas tanpa edible film kitosan (kontrol) tidak menunjukkan perbedaan signifikan setelah minggu ketiga penyimpanan. Analisis subgrup menunjukkan bahwa variasi durasi penyimpanan, jenis dan metode inkorporasi bahan aktif alami, metode uji mikrobiologis, kondisi penyimpanan, dan produk uji berkontribusi signifikan pada variabilitas effect size. Pada minggu kedua penyimpanan edible film kitosan dengan penambahan epsilon polilisin memberikan aktivitas antimikroba terkuat (SMD = -12,09) dan edible film kitosan dengan penambahan plant extract menghadirkan aktivitas antioksidan terkuat (SMD = -14,61). Edible film kitosan dengan penambahan bahan aktif dalam bentuk nanoenkapsulasi menghadirkan efek proteksi yang lebih lama terhadap kerusakan oksidatif lemak dan mikrobiologis, tetapi keterbatasan data membatasi kesimpulan ini. Jenis mikroba yang sensitif terhadap edible film aktif kitosan adalah khamir atau kapang, P. aeruginosa, dan L. monocytogenes. Ulasan ini juga menilai potensi kehadiran bias publikasi yang berpengaruh pada validitas dari studi meta-analisis ini. Berdasarkan Egger dan Begg test bias publikasi dideteksi pada parameter ketabalan, WVP, nilai TBA, dan total mikroba (P-value < 0,05). Analisis trim & fill terhadap studi yang terindikasi bias menunjukkan penurunan effect size, tetapi arah dan signifikansi tidak berubah. Hal ini mengindikasikan bahwa kesimpulan dari studi meta-analisis ini robust dan cukup valid untuk menjadi landasan dalam pengambilan keputusan terkait aplikasi edible film kitosan dengan penambahan bahan aktif alami sebagai pengemas produk pangan hewani.